KE551: Matematiske Anvendelser

Det Naturvidenskabelige Studienævn

Undervisningssprog: På dansk eller engelsk afhængigt af underviser
EKA: N530046112, N530046102
Censur: Intern prøve, en bedømmer, Intern prøve, to eller flere bedømmere
Bedømmelse: Bestået/Ikke bestået, 7-trinsskala
Udbudssteder: Odense
Udbudsterminer: Efterår
Niveau: Bachelor

STADS ID (UVA): N530046101
ECTS-point: 5

Godkendelsesdato: 07-02-2021


Varighed: 1 semester

Version: Godkendt - aktiv

Indgangskrav

Kurset kan ikke tages af studerende på anvendt matematik og matematik.
Kurset kan ikke tages af studerende der har bestået KE529.
Kurset kan ikke vælges hvis du har bestået, er tilmeldt eller har fulgt AI503, MM536, MM554, MM556, MM558 eller FT501, eller hvis AI503, MM536, MM554, MM556, MM558 eller FT501 indgår som obligatorisk i din studieordning.

Faglige forudsætninger

Studerende, der følger kurset, forventes at:
  • Have kendskab til kemi og matematik svarende til 1. års niveau
  • Kunne anvende kemi og matematik svarende til 1. års niveau

Formål

Formålet med kurset er at indføre matematisk notation og matematiske
metoder til brug for analyse af kemiske problemstillinger. Der vil blive
lagt vægt på praktiske / regnemæssige aspekter af de i kurset
behandlede matematiske metoder. Kurset giver også en introduktion til
brugen af Maple for analyse af mere matematisk komplicerede kemiske
problemstillinger.

Kurset bygger oven på den viden, der er erhvervet i
1. års kurserne i kemi og matematik, og giver et fagligt grundlag for
at studere mange emner som eksempelvis kvantekemi, spektroskopi og
fysisk kemi der er placeret senere i uddannelsen.

I forhold til
uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at gøre den
studerende i stand til at kunne analysere problemstillinger indenfor uorganisk kemi, spektroskopi, fysisk kemi og teoretisk kemi med en matematisk indgangsvinkel samt at udføre beregninger på
typiske matematisk-kemiske problemstillinger.

Målbeskrivelse

For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:
  • Beskrive typiske matematiske problemstillinger indenfor kemi ved hjælp af matematik samt udvise overblik over grundlæggende begreber indenfor de matematiske metoder der anvendes i kemi.
  • Opskrive og reformulere typiske matematiske modeller i kemi til beskrivelse og analyse af kemiske problemstillinger.
  • Vælge beregningsmetode og udføre grundlæggende praktiske beregninger på matematisk-kemiske problemstillinger.

Indhold

Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:
  • Analyse af kemisk relevante matematiske funktioner af en eller flere variable samt deres partielle afledede og total differentialer.
  • Integration af kemisk relevante funktioner med anvendelser indenfor især termodynamik og kvantekemi.
  • Serier og rækkeudviklinger med speciel fokus på brug af Taylorrækkeudviklinger indenfor kemi.
  • Introduktion til komplekse funktioner.
  • Differentialligninger med anvendelse indenfor kemiske problemstillinger som for eksempel kemisk reaktionskinetik, den harmoniske oscillator og partiklen i en kasse.
  • Linear algebra (vektorer, matricer, løsning af lineare ligningssystemer, determinanter, eigenværdier samt eigenvektorer) og dennes anvendelse indenfor kemi og herunder specielt kvantekemi, spektroskopi og symmetri.

Litteratur

  • Erich Steiner: The Chemistry Maths Book, Oxford University Press, 2. Udgave.

Se itslearning for pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.

Eksamensbestemmelser

Forudsætningsprøve a)

Tidsmæssig placering

Efterår

Udprøvninger

Afleveringsopgaver (3 sæt)

EKA

N530046112

Censur

Intern prøve, en bedømmer

Bedømmelse

Bestået/Ikke bestået

Identifikation

Fulde navn og SDU brugernavn

Sprog

Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

Hjælpemidler

Oplyses på kurset

ECTS-point

0

Uddybende information

Forudsætningsprøven er en forudsætning for deltagelse i eksamenselement a)

Eksamenselement a)

Tidsmæssig placering

Januar

Forudsætninger

Type Forudsætningsnavn Forudsætningsfag
Delprøve Forudsætningsprøve a) N530046101, KE551: Matematiske Anvendelser

Udprøvninger

Mundtlig eksamen

EKA

N530046102

Censur

Intern prøve, to eller flere bedømmere

Bedømmelse

7-trinsskala

Identifikation

Studiekort

Sprog

Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

Hjælpemidler

Oplyses på kurset

ECTS-point

5

Uddybende information

Den mundtlige eksamen består i fremlæggelse af et af emnerne fra emneoversigten samt fremlæggelse af et miniprojekt.

Vejledende antal undervisningstimer

56 timer per semester

Undervisningsform

Undervisningsaktiviteter udmønter sig i en anslået vejledende fordeling af arbejdsindsatsen hos en gennemsnitsstuderende på følgende måde:
  • Introfase (forelæsning) - Antal timer: 12
  • Træningsfase: Antal timer: 32, heraf 16 timer computerøvelser.
Introfasen vil bestå af 2 elementer: 1) En video (ca. 15 min. varighed) som giver en introduktion til emnet der skal arbejdes med. Det antages at de studerende har set denne video før introtimen. 2) I selve introtimen vil der være mulighed for at stille spørgsmål til videoen. Der skal ellers arbejdes med uddybende spørgsmål/opgaver som understøtter materialet gennemgået i videoen.

Træningsfasen vil også være delt i to elementer: 1) Træning i opgaveregning som skal gøre det muligt for den studerende at vælge beregningsmetode og udføre grundlæggende praktiske beregninger. 2) Give en introduktion til Maple som hjælpeværktøj når beregninger på matematisk-kemiske problemstillinger udføres.

Aktiviteter i studiefasen:
  • Læsning af lærebogens materiale
  • Opgaveløsning
  • Miniprojekt
  • Videogennemgang af lærebogens materiale

Ansvarlig underviser

Navn E-mail Institut
Jacob Kongsted kongsted@sdu.dk Institut for Fysik, Kemi og Farmaci

Yderligere undervisere

Navn E-mail Institut By
Kristian Debrabant debrabant@imada.sdu.dk Computational Science

Skemaoplysninger

Administrationsenhed

Fysik, kemi og Farmaci

Team hos Uddannelsesjura & Registratur

NAT

Udbudssteder

Odense

Anbefalede studieforløb

Profil Uddannelse Semester Udbuds periode
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2020 Bachelor i kemi | Odense 3 E21
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2020 Bachelor i kemi | Odense 3 E23
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2020 Bachelor i kemi | Odense 3 E22
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 3 E23
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 3 E22
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 3 E21
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2022 Bachelor i kemi | Odense 3 E22
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2022 og 2023 Bachelor i kemi | Odense 3 E23
BA Centralt fag kemi et-faglig med specialisering i Medicinalkemi - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 3 E23
BA Centralt fag kemi et-faglig med specialisering i Medicinalkemi - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 3 E22
BA Centralt fag kemi et-faglig med specialisering i Medicinalkemi - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 3 E21
BA Centralt fag kemi et-faglig med specialisering i Medicinalkemi - optag 1. september 2022 Bachelor i kemi | Odense 3 E22
BA Centralt fag kemi et-faglig med specialisering i Medicinalkemi - optag 1. september 2022 og 2023 Bachelor i kemi | Odense 3 E23
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2020 Bachelor i kemi | Odense 3 E21
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2020 Bachelor i kemi | Odense 3 E22
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2020 Bachelor i kemi | Odense 3 E23
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 3 E21
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 3 E22
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 3 E23
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2022 Bachelor i kemi | Odense 3 E22
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2022 og 2023 Bachelor i kemi | Odense 3 E23
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag i Datalogi - optag 1. september 2020 Bachelor i kemi | Odense 3 E22
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag i Datalogi - optag 1. september 2020 Bachelor i kemi | Odense 3 E23
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag i Datalogi - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 3 E23
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag i Datalogi - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 3 E22
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag i Datalogi - optag 1. september 2022 Bachelor i kemi | Odense 3 E22
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag i Datalogi - optag 1. september 2022 og 2023 Bachelor i kemi | Odense 3 E23